Foros de SóloIngeniería

- 06 Mar 2009, 17:11 #148237

Hola a todos,

Soy un estudiante de ingeniería mecánica, y tengo una duda con el proyecto final de carrera.

El problema es el siguiente:

La noria tiene un sistema motriz parecido al de una bicicleta. Todo el peso de la noria se soporta por el eje central de la misma, teniendo unas perdidas por rozamiento producidas por los rodamientos.
Es la parte perimetral como se ve en la fotografía, hay 8 ruedas conectadas a motores independientes que hacen girar a la noria.
Por lo tanto la pregunta es, como puedo calcular la fuerza de rozamiento necesaria en la unión de la noria con las ruedas motrices (son de goma como las de los coches) teniendo en cuenta las perdidas que se producen el eje (4 metros de diámetro).

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AXIOMAS DEL BUEN INGENIERO

1. Diga lo que diga, aunque no sepa muy bien lo que es, dígalo con elegancia.
2. El trabajo en equipo es indispensable. Siempre le permite culpar a alguien más.

- 10 Mar 2009, 11:46 #148687

Buen Dia, a ver si puedo ayudarte . . . .

Por lo que se ve en la foto tu deseas calcular la fuerza necesaria de rozamiento para impulsar la Noria de 150 mts tomando en cuenta el rozamiento existente en el eje de la misma?

Lo que deberias calcular es la fuerza o momento a ser aplicado en las ruedas para producir el movimiento de la misma desde su estado estatico (Velocidad cero) hasta su regimen natural de funcionamiento (velocidad nominal), este calculo lo puedes realizar a traves de las fuerzas de inercia GD2, este calculo te dara el Momento a aplicar en las ruedas que impulsan. Lo importante del caso no es la fuerza de rozamiento sino la fuerza con la que presionas las reudas motrices contra el aro de acero y asi producir el rozamiento.

SI ne cesitas mas datos por favor no ponemos en contacto

Slds y suerte

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Ivan

- 10 Mar 2009, 20:08 #148813

Buenas,

Lo primero gracias por responder.

Haber, eso si que lo entiendo y lo tenia un poco claro que la fuerza que al final me importa es la fuerza que genera la presión contra el perímetro de la rueda. El problema es que no se que formula o como realizar esos pasos teniendo en cuenta la fricción de los rodamientos centrales.

Así que perdona que insista, pero me podrías explicar un poco como hacerlo. Se que es mucho pedir pero es que no tengo ni idea y el profe de proyecto tampoco ayuda.

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- 10 Mar 2009, 20:39 #148819

Las pérdidas las tendrás en forma de par, digo yo. Por tanto, tendrás que aplicar el mismo par desde las ruedas. No te saldrá, por tanto, una fuerza muy grande, pues el diámetro donde lo aplicas es mucho mayor. Si pones el dato de las pérdidas que tienes en los rodamientos quizás podamos ayudarte más.

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"Arte sin ingeniería es soñar, ingeniería sin arte es calcular"
"Yo te lo explico, porque no me cuesta nada y además es mi obligación" Reivindicador Dixit
"Esto es teóricamente posible pero prácticamente improbable" Mecagüenlá dixit
"En teoría no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica, sí"

- 10 Mar 2009, 21:03 #148823

Buenas,

gracias lo primero.

Creo que se me olvido comentarlo, pero las fuerzas en la noria están equilibradas lo que comporta que no hay par generado por las fuerzas. Es decir, que un lado de la noria y el otro están en equilibrio.

Gracias , un saludo.

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- 10 Mar 2009, 21:15 #148826

Sí, las fuerzas de la noria sí lo estarán (sin gente dentro, claro), pero tendrás un par resistente en los rodamientos.

Por otro lado, como te han dicho, tendrás que vencer unos momentos de inercia para acelerar y frenar la noria.

Última edición por JCas el 10 Mar 2009, 21:49, editado 1 vez en total

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- 10 Mar 2009, 21:20 #148827

Vale eso lo entiendo, pero como realizo o como genero las formulas para el par de inercia que se me generan. Aparte del par de inercia me imagino que las perdidas en los rodamientos también habra que tenerlas encuentra. Así como como puedo generar las formulas para aplicarlos todos.

Gracias

Eduard

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- 11 Mar 2009, 09:36 #148884

Vale eso lo entiendo, pero como realizo o como genero las formulas para el par de inercia que se me generan. Aparte del par de inercia me imagino que las perdidas en los rodamientos también habra que tenerlas encuentra. Así como como puedo generar las formulas para aplicarlos todos.

Gracias

Eduard

Hombre, creía que algo tendrías ya hecho. Calcular el momento de inercia, lo siento, pero deberías saberlo (hazlo por partes y a base de aplicar Steiner). Para calcular el momento necesario, lo multiplicas por la aceleración angular y ya está. ¿cual es el valor de la aceleración angular? Eso es premisa del diseño, es decir, lo decides tú.

Para calcular el momento debido a la fricción de los rodamientos (muy baja, como podrás comprobar), puedes utilizar los cálculos de la siguiente página:

http://www.skf.com/portal/skf/home/prod ... ink=1_0_36

Con esto ya tienes todas las fuerzas necesarias (casi) para mover la noria en condiciones ideales y vacía. Ahora es cuando debes preocuparte de los problemas de diseño que vas a tener , además, en la realidad. Ahora deberás plantearte como vas a cargar la noria. Si la vas cargando carrito a carrito, por orden, habrá un momento en que tengas un lateral con carga y otro sin ella, con lo que el esfuerzo tendrá que ser mucho mayor. Tendrás, por tanto, que ver como hacer para cargarla para que esté siempre lo más equilibrada posible sin que ello interrumpa excesivamente su uso normal, y los desequilibrios que se te pueden producir en cada caso. Deberás buscar percentiles de peso de ocupantes y los desequilibrios que te causarán, además de las ocupaciones por carrito, pues no será lo mismo para el cálculo de cada uno de ellos ni para el equilibrio de la noria que un carrito lleve cuatro personas de 130 kg que dos de 70. Calcular una noria equilibrada es muy fácil. Desequilibrada ya no tanto, y menos en el arranque. Además, debes considerar cargas externas (por ejemplo, el viento), y aplicar después coeficientes de seguridad.

Después de todo esto, calcular la fuerza de rozamiento será lo más simple de todo. Aún así, no me parece que sean unos cálculos demasiado complicados, aunque quizás sí un pelín tediosos.

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- 11 Mar 2009, 09:54 #148890

Buenas,


Muchas gracias, por la ayuda dada JCas. Ahora me pondre manos a la obra a ver que puedo hace.

el otro dia deduci una cosa Así:

n*F*R-F'*r=I*Alfa

n: numero de ruedas parte inferior
F: Fuerza de Fricción necesaria
R: Radio rueda grande
F': Fuerza rozamiento de roamiento
I: Inercia
Alfa: aceleración angular

Mi velocidad angular es 0.5 m/s^2 --------> por lo tanto la aceleración vendrá dada por el tiempo que quiero que tarde para llegar al su velocidad nominal.

Un saludo

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- 11 Mar 2009, 10:44 #148910

Buenas,


Muchas gracias, por la ayuda dada JCas. Ahora me pondre manos a la obra a ver que puedo hace.

el otro dia deduje una cosa Así:

n*F*R-F'*r=I*Alfa

n: numero de ruedas parte inferior
F: Fuerza de Fricción necesaria
R: Radio rueda grande
F': Fuerza rozamiento de roamiento
I: Inercia
Alfa: aceleración angular

Mi velocidad angular es 0.5 m/s^2 --------> por lo tanto la aceleración vendrá dada por el tiempo que quiero que tarde para llegar al su velocidad nominal.

Un saludo

Bueno, la fuerza de rozamiento del rodamiento la tendrás como un par, por tanto debes cambiar ese F' * r por Mrodamiento (momento resistente en el rodamiento).

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- 11 Mar 2009, 11:47 #148930

Vale, el momento resistente que me da la formula de SFK. Pero no voy mal encaminado, no?

Gracias por vuestra amabilidad

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- 11 Mar 2009, 12:32 #148944

No, por ahora vas bien. Sigue con ello y pregunta lo que quieras. Seguro que alguien podrá responderte.

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- 20 Mar 2009, 12:06 #150592

Señores,

Después de mirarme todo esto un poco, no me acabo de aclarar y creo que muy bien no sale.

Así que estoy abierto a sugerencias

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- 22 Mar 2009, 21:51 #150832

¿Dónde tienes el problema?

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- 23 Mar 2009, 18:08 #151034

Buenas,


Sobre el problema, escaneare los resultado y los posteo a ver que te parecen?????

A por cierto muchas gracias por la ayuda.

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